FIBER OPTIK

Assalamualaikum Wr. Wb

Pada artikel kali ini saya akan share mengenai teknologi fiber optik yang meliputi : pengertian fiber optik, bagian-bagian fiber optik, jenis fiber optik, cara kerja fiber optik, dan kelebihan & kekurangan fiber optik. Langsung saja kita bahas satu persatu ya, cekidot😉.

A. Pengertian Fiber Optik

Fiber Optik adalah suatu jenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus, dan digunakan sebagai media transmisi karena dapat mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu lokasi ke lokasi lainnya dengan kecepatan tinggi. Kabel ini berdiameter lebih kecil dari sehelai rambut yaitu 120 mikrometer.

Kabel fiber optik yang biasa ditanam dibawah laut bisa terdiri dari beberapa ratus helai optik, dan setiap helai optik tersebut bisa menghubungkan hingga 25,000 panggilan telepon. Jadi dengan hanya beberapa kabel fiber optik saja bisa dengan mudah menghubungkan hingga jutaan panggilan telepon.

B. Perkembangan Teknologi Fiber Optik

Berdasarkan penggunaannya, maka sistem komunikasi serat optik (SKSO) dibagi menjadi 6 tahap generasi, yaitu seperti diuraikan di bawah ini : 

1. Generasi Pertama (mulai 1975)

Sistem masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya, terdiri dari alat encoding yang mengubah input (misal suara) menjadi sinyal listrik, transmitter yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal gelombang berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 mm, serat silika sebagai penghantar sinyal gelombang, repeater sebagai penguat gelombang yang melemah di perjalanan, receiver yang mengubah sinyal gelombang menjadi sinyal listrik berupa fotodetector, dan alat decoding yang mengubah sinyal listrik menjadi output (misal suara). Generasi pertama ini pada tahun 1978 mencapai kapasitas transmisi sebesar 10 Gb.km/s.

2. Generasi Kedua (mulai 1981)

Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil agar menjadi tipe mode tunggal. Indeks bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias teras. Dengan sendirinya, transmitter juga diganti dengan diode laser dan panjang gelombang yang dipancarkannya 1,3 mm. dengan modifikasi ini, generasi kedua mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat lebih besar daripada generasi pertama.

3. Generasi Ketiga (mulai 1982)

Terjadi penyempurnaan pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser berpanjang gelombang 1,55 mm. kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 mm sampai 1,6 mm. Penyempurnaan ini meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s.

4. Generasi Keempat (mulai 1984)

Dimulainya riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai bukan modulasi intensitas, melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih dapat dideteksi dan jarak yang ditempuh, juga kapasitas transmisinya ikut membesar. Pada tahun 1984, kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang, generasi ini terhambat perkembangannya karena teknologi peranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi masih jauh tertinggal. Tetapi, tidak dapat disangkal bahwa sistem koheren ini punya potensi untuk maju pesat pada masa-masa yang akan datang.

5. Generasi Kelima (mulai 1989)

Pada generasi ini, dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya. Keunggulan penguat optik ini terhadap repeater adalah tidak terjadinya gangguan terhadap perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik dulu dan seterusnya, seperti yang terjadi pada repeater. Dengan adanya penguat optik ini, kapasitas transmisi melonjak hebat sekali. Pada awal pengembanganya hanya dicapai 400 Gb.km/s, tetapi setahun kemudian, kapasitas transmisi sudah menembus 50 ribu Gb.km/s.

6. Generasi Keenam (mulai 1988)

Pada tahun 1988, Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Komponen-komponennya memiliki panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit dan juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus (wavelength division multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa lima saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb.km/s. Cacah saluran dapat dibuat menjadi dua kali lipat lebih banyak jika dibuatkan multiplexing polarisasi karena setiap saluran memiliki dua polarisasi yang berbeda. Kapasitas transmisi yang telah diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s.

C. Bagian-bagian Fiber Optik

Fiber optik terdiri dari beberapa bagian yang memiliki fungsi masing-masing. Berikut ini adalah beberapa bagian kabel fiber optic:

1. Bagian Inti (Core)

Bagian inti fiber optik terbuat dari bahan kaca dengan diameter yang sangat kecil (diamaternya sekitar 2 μm sampai 50 μm). Diameter serat optik yang lebih besar akan membuat performa yang lebih baik dan stabil.

2. Bagian Cladding

Bagian cladding adalah bagian pelindung yang langsung menyelimuti serat optik. Biasanya ukuran cladding ini berdiameter 5 μm sampai 250 μm.

Cladding terbuat dari bahan silikon, dan komposisi bahannya berbeda dengan bagian core. Selain melindungi core, cladding juga berfungsi sebagai pemandu gelombang cahaya yang merefleksikan semua cahaya tembus kembali kepada core.

3. Bagian Coating / Buffer

Bagian coating adalah mantel dari serat optik yang berbeda dari cladding dan core. Lapisan coating ini terbuat dari bahan plastik yang elastis.

Coating berfungsi sebagai lapisan pelindung dari semua gangguan fisik yang mungkin terjadi, misalnya lengkungan pada kabel, kelembaban udara dalam kabel.

4. Bagian Strength Member & Outer Jacket

Lapisan ini merupakan bagian yang sangat penting karena menjadi pelindung utama dari sebuah kabel fiber optik. Lapisan strength member dan outer jacket adalah bagian terluar dari fiber optik yang melindungi inti kabel dari berbagai gangguan fisik secara langsung.

D. Karakteristik Kabel Fiber Optik

Karakteristik kabel fiber optik adalah sebagai berikut:

1. Beroperasi pada kecepatan tinggi (gigabit per detik)
2. Mampu membawa paket-paket dengan kapasitas besar
3. Biaya rata-rata pernode cukup mahal
4. Media dan ukuran konektor kecil
5. Kebal terhadap interferensi elektromagnetik
6. Jarak transmisi yang lebih jauh ( 2 - 60 kilometer)

Teknologi fiber optic atau serat cahaya memungkinkan menjangkau jarak yang besar dan menyediakan perlindungan total terhadap gangguan elektrik. Kecepatan transfer data dapat mencapai 1000 mbps serta jarak dalam satu segment dapat labih dari 3.5 km. kabel serat cahaya tidak terganggu oleh lingkungan cuaca dan panas.

Fiber optic merupakan media transmisi terkini untuk standard Ethernet dalam kabel lan. Perbedaan utama dalam hal fungsi antara kabel fiber optic dan kabel electric adalah sebagai berikut:

1. Jarak lebih jauh
2. Jauh lebih mahal
3. Kurang interferensi magnetic, membuatnya lebih lama
4. Dapat menunjang keceptan sampai 10Gigabits

E. Jenis-jenis Fiber Optik

Fiber optik dibedakan menjadi dua jenis yang didasarkan pada mode transmisinya. Adapun jenis fiber optik yaitu:

1. Fiber Optik Single Mode

Kabel fiber optik single mode yaitu kabel jaringan yang memiliki transmisi tunggal, sehingga hanya bisa menyebarkan cahayanya hanya melalui satu inti dalam suatu waktu.Jenis fiber optik ini memiliki inti berukuran kecil dengan diameter sekitar 9 mikrometer yang digunakan untuk mentransmisikan gelombang cahaya dari sinar inframerah dengan panjang gelombang 1300-1550 nanometer.

2. Fiber Optik Multimode

Kabel fiber optik multimode merupakan kabel yang dapat mentransmisikan banyak cahayan dalam waktu bersamaan karena memiliki ukuran inti besar yang memiliki diameter sekitar 625 mikrometer.Kabel jenis ini biasanya digunakan untuk keperluan komersial yang pada umumnya diakses banyak orang. Fiber optik ini mengirimkan sinar inframerah yang memiliki panjang 850-1300 nanometer.

F. Cara Kerja Fiber Optik

Cara kerja fiber optik sebenarnya sangatlah sederhana yaitu data yang merupakan dalam bentuk sinyal listrik diubah menjadi cahaya dan pada kabel fiber optik cahaya ini dipantulkan dan dibiaskan sehingga bisa merambat dari satu ujung ke ujung lainnya, sumber cahayanya sendiri bisa berasal dari laser atau dioda LED. Karena terbuat dari serat kaca murni maka gelombang cahaya bisa diteruskan hingga berkilo-kilometer jauhnya.

Nah data yang sebelumnya sudah diubah menjadi bentuk cahaya ini dimodulasikan ke gelombang cahaya fiber untuk diteruskan ke ujung fiber optik lainnya dan kemudian diubah kembali ke data asalnya. Pada proses ini yang berperan adalah transmitter dan receiver

Karena pada dasarnya kabel fiber optik menghantarkan cahaya maka dalam prosesnya tidak akan mengalami masalah elektromagnetik yang mungkin muncul dari perangkat sekitar maupun dari kabel fiber optik lainnya, hal ini sangat penting untuk keamanan data yang mungkin saja dilakukan dengan cara penyadapan sinyal elektromagnet pada kabel tembaga.

G. Kelebihan & Kekurangan Fiber Optik

Kelebihan :

1. Memiliki kecepatan transmisi yang tinggi dengan kapasitas mencapai 1 GB/detik
2. Dapat mentransmisikan data dengan jarak yang cukup jauh tanpa adanya bantuan penguat sinyal
3. Bahannya terbuat dari kaca dan plastik sehingga tahan terhadap karat
4. Ukuran kabel sangat kecil dan fleksibel
5. Kabel ini memanfaatkan gelombang cahaya sehingga tidak terganggu oleh adanya gelombang elektromagnetik seperti gelombang radio
6. Fiber optik tidak mengandung aliran listrik sehingga mencegah terjadinya kebakaran akibat konsleting
7. Memiliki keamanan tinggi karena minim distorsi

Kekurangan :

1. Biaya instalasi dan perawatan cenderung lebih mahal daripada jenis kabel lainnya
2. Membutuhkan sumber cahaya yang kuat
3. Kabel harus dipasang dengan jalur berbelok untuk memaksimalkan kecepatan dan kelancaran transmisi cahaya

H. Konstruksi Kabel FiberOptik

Konstruksi Jenis KabelDuct

Konstruksi Jenis Kabel Direct Burried atau TanamLangsung

Konstruksi Jenis Kabel Aerial atauUdara

Konstruksi Jenis Kabel Indoor

I. Kapasitas Kabel, Kode Warna, dan Pelabelan Kabel FiberOptik

Kabel fiber optik memiliki berbagai kapasitas diantaranya yaitu, 6, 8, 12, 24, 48, 96, 144, 248, 288 core. Susunan warna kabel fiber optik adalah Biru, Orange, Hijau, Coklat, Abu- Abu, Putih, Merah, Hitam, Kuning, Pink, Ungu, Tosca. Dengan satu tube terdapat 6, 8, dan 12 warna core inti.

Dalam kabel fiber optik dengan core yang sangat banyak, maka core tersebut akan dikelompokkan dalam satu selubung (tube). Satu tube mengandung 12 warna kabel fiber optik core. Warnaselubung untuk pembungkus warna core serat optik juga harus berdasarkan urutan diatas.

Selain warna kabel fiber optik core, ada kode sebagai keterangan tambahan untuk kabel fiber optik tersebut, diantaranya ;

SM : Jenis kabel fiber optik singlemode

MM : Jenis kabel fiber optik multimode

48/4T : Menunjukkan jumlah fiber optik dan jumlahtube

A : Fiber optik kabel aerial atau kabeludara

D : Fiber optik kabelduct

DB : Fiber optik kabel direct burried atau kabel tanamlangsung

LT : Lose Tube (tube yangberongga)

ST : Straight Tube (tube tanparongga)

SCPT : Single Core Per Tube digunakan untuk kabeldistribution

NZDS : Non Zero Dispersion Shifted Fiber, mempunyai dispersi yangkecil

Contoh Cara Pembacaanya,

Jika kabel tertulis 48/4T-SM-DB-LT, maka berarti kabel tersebut berisi 48 core dengan 4 tube, berjenis single mode, untuk kabel tanam langsung, serta jenis tube nya berongga.

J. Jenis Konektor FiberOptik

FC (FiberConnector)

Digunakan untuk kabel single mode dengan keakurasian yang sangat tinggi, konektor ini menggunakan sistem drat ulir yang tidak akan mudah berubah posisinya saat dipasangkan ke perangkat lain.

SC (SubcriberConnector)

Digunakan untuk kabel single mode dengan sistem cabut pasang, konektor ini tidak terlalu mahal, simpel dalam pemasangannya, dan mudah diatur secara manual.

ST (StraightTip)

Hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan untuk kabel multi mode maupun single mode, serta sangat mudah digunakan baik dipasang maupun dicaput.

LC Simplex (Lucent ConnectorSimplex)

Digunakan untuk penyebaran dengan kepadatan tinggi dimana beberapa serat berhenti didalam ruang tertutup. Konektor ini dapat juga digunakan dengan kabel single mode dan multi mode. Menggunakan mekanisme penahan serupa dengan konektorRJ-45.

LC Duplex (Lucent ConnectorDuplex)

Serat single mode yang dirancang untuk mentransmisikan data jarak jauh dengan kecepatan tinggi. Kabelnya adalah duplex (dua serat) yang berarti memungkinkan komunikasi sinkron antar perangkat.

K. Alat Kerja Kabel FiberOptik

Fusion Splicer

Alat ini digunakan untuk menyambung sebuah core serat optik yang terbuat dari kaca, dengan mengubah daya listrik menjadi sinar berbentuk laser. Sinar laser digunakan untuk memanaskan kaca yang terputus sehingga bisa tersambung lagi denganbaik.

Stripper atau Miller

Alat ini digunakan pada kabel kabel lain juga, berfungsi sebagai media pemotong dan pengupas kulit dan daging kabel.

Cleaver

Alat ini digunakan untuk memotong core yang kulit kabel optiknya sudah dikupas, pada pemotongan core wajib menggunakan alat ini supaya hasil pemotongan menjadi rapih.

Optical Power Meter(OPM)

Alat ini berfungsi untuk mengetahui seberapa kuat daya dari signal cahaya yang sudah masuk.

Optical Time Domain Reflectometer(OTDR)

Alat yang digunakan untuk mendeteksi komunitas atau himpuan suatu kabel serat optik dalam jarak tempuh tertentu, sehingga diharapkan mampu menghasilkan jarak dari dua sisi yang merupakan ukuran ganguan yang terjadi.

Diatas adalah sebagian dari alat kerja kabel fiber optik, masih banyak lagi alat yang digunakan, seperti Light Source, Optical Fiber Identifier, Visual Fault Locator, Bit Error Rate Test, dan masih banyak lagi. 

L. Keselamatan Kerja Dalam Penggunaan Alat Kerja FiberOptik

Hal pertama yang dilakukan dalam penggunaan alat kerja fiber optik adalah memperhatikan kondisi, kelengkapan alat, serta penanggung jawab lapangan. Berikut adalah standar yang dianjurkan sebelum menggunakan alat kerja fiber optik :

1. Kondisi Tempat dan Alat Kerja yangDigunakan

• Sebelum digunakan, alat harus sudah dicek denganbaik
• Tempat dan alat kerja harus bersih dari debu,dll
• Setelah selesai bekerja, harus dibersihkan sisa sisa pekerjaan seperti potongan optik, kaca-kaca, kulit kabel,dll
• Kelengkapan KeselamatanKerja
• Penggunaan sarung tangan untuk menghindari cidera dari kacaoptik
• Penggunaan keamanan yang baik saat melakukan pekerjaan, seperti diatas tiang, atau dibawahtanah.
• Penggunaan kaca mata pelindung untuk melindungi bagian mata dari percikankaca
• atau barang halus lainnya yang menyebabkan cidera

2. Kewajiban Penanggung Jawab Lapangan

• Mengamankan lokasi proyek dengan memberi plakat plakat
• Memenuhi kebutuhan keselamatan kerja parapekerjanya
• Memimpin pekerjaan dengan baik dan disiplin untuk menghindari kejadian yang tidak diinginkan

M. Cara Penggunaan Alat Kerja Fiber Optik

Cara menyambung kabel fiber optik

1. Siapkan bahan bahan dan peralatan yang digunakan untuk penyambungan seperti, serat optik, fiber stripper, Fiber cleaver, sarung tangan,dll.
2. Masukkan sleve protection ke salah satu ujung serat yang akan disambungkan. Dimana fungsi sleve protection sendiri adalah sebagai lapisan penguat dititik penyambungan dan juga berperan sebagai lapisan coating pengganti.
3. Kupas bagian coating pada kedua ujung serat menggunakan Fiber Striper, Biasanya Fiber Striper memiliki 3 lubang pengupasan karena coating pada serat optik memiliki banyak lapisan.
4. Bersihkan kedua ujung serat yg telah dikupas bagian coatingnya menggunakan tissue dan alkohol 90%.
5. Potong kedua ujung serat menggunakan Fiber Cleaver, dimana fungsinya sendiri adalah meratakan bagian ujung dari fiber sehingga redaman yg dihasilkan kecil, menggunakan mata pisau khusus biasanya berbentuk bulat dengan mata pisau yg sangat tacam sehingga ujung dari fiber terpotong rata.
6. Setelah melakukan langkah-langkah diatas maka dimulai proses penyambungan mengguanakan Fusion Splicer. Cara meletakan kedua ujung fiber yg akan disambungkan haruslah mendekati ujung batang dioda dan juga tidak boleh melebihi ujung dari batang dioda. Cek posisi kedua ujung kabel pada layar lcd pada Fusion Splicer. Jika posisi kedia ujung telah sesuai maka dapat dilakukanpenyambungan.
7. Pada alat Fusion Splicer biasanya telah tersedia slot untuk peleburan sleve Protector, setelah penyambungan selesai maka leburkan Sleve Protector pada titik penyambungan sehingga terlindung dari kotoran maupun putus dadakan.

Penyambungan ini menggunakan alat yang bernama fusion splicer yang berfungsi menyambung serat optik dengan memanfaatkan panas untuk meleburkan kedua ujung kabel optik secara bersamaan dengan waktu yang sangat singkat.

Di atas adalah penjelasan lengkap tentang fiber optik. Semoga bermanfaat untuk kita semua 😊

Sumber :

1. https://id.m.wikipedia.org/wiki/Komunikasi_serat_optik
2. https://id.m.wikipedia.org/wiki/Serat_optik
3. https://panduanteknisi.com/pengertian-fiber-optik-jenis-kelebihan-kekurangannya.html
4. http://www.teorikomputer.com/2017/04/kabel-fiber-optic-pengertian-fungsi.html?m=1
5. https://teknikelektronika.com/pengertian-fiber-optik-optical-fiber-jenis-jenis-fiber-optik/
6. https://www.maxmanroe.com/vid/teknologi/internet/pengertian-fiber-optik.html#komponen_fiber_optik
7. https://jagad.id/pengertian-fiber-optik/
8. http://putripatriciaw.blogspot.com/2019/09/cara-menyambung-kabel-fiber-optik.html
9. http://topjaringanakses.blogspot.com/2016/05/menerapkanprosedur-kesehatan.html
10. https://www.komputerdia.com/2017/06/mengenal-alat-alat-fiber-optic-optik-dan-masing-masing-fungsinya.html
11. https://khaerul-sasmitajaya2.blogspot.com/2018/12/memahami-jenis-jenis-kabel-fiber-optik.html
12. https://pikriansah24.blogspot.com/2019/04/sekilas-penjelasan-tentang-fiber-optik.html
13. https://minuxgo.blogspot.com/2019/07/macam-macam-konektor-fiber-optik.html